Digitale Betriebs-/ und Instandhaltungsprozesse für Brückenbauwerke erfordern innovative Ansätze zur Generierung von BIM-Bestandsmodellen. Die Erstellung dreidimensionaler, objektbasierter Bestandsmodelle auf Grundlage drohnenbasierter Punktwolkenaufnahmen stellt einen innovativen Lösungsansatz zur effizienten und exakten Nachbildung von Bestandsbrücken dar. Die Methodik wurde anhand der Eisenbahnbrücke im Hermann-Löns-Park, Hannover umgesetzt und prozessual abgebildet.

Im Rahmen des Projekts wurde ein Lernspiel mit Klemmbausteinen für den Bereich Lean Construction entwickelt. Das Lernspiel stellt die Vorteile der Harmonisierung von Bauprozessen mittels Taktsteuerung dar und integriert dabei BIM-Anwendungen, wie eine 4D-Simulation. Im Fokus stehen die koordinativen Aufgaben der Bauleitung und die Stabilität des Bauablaufs. Die richtige Nutzung von Ressourcen und die frühe Einbeziehung der Auftraggeberseite gehören dabei zu den wesentlichen Herausforderungen.

Energieeffizientes Bauen erhält in der Baubranche eine wachsende Bedeutung. Parallel entwickelt sich die Methode Building Information Modeling und treibt die Digitalisierung des Bausektors an. Im Rahmen dieser Arbeit wird die Verknüpfung beider Entwicklungen anhand des neuen Gebäudeenergiegesetzes erörtert. Hierzu werden die Anforderungen an Wohngebäude herausgearbeitet, in bauteilspezifische Parameter überführt und die Abbildbarkeit dieser Informationen in einem virtuellen Modell untersucht.  

Im Rahmen dieser Masterarbeit wird der theoretische Bezugsrahmen der Methode BIM sowie der Auto-ID-Technologien erläutert. Mit Hilfe der Verbindung dieser Themenfelder wird ein neues Konzept entwickelt, das darauf abzielt, den aktuellen Prozessablauf bei Bauprojekten zu optimieren und nachzuverfolgen. Das Konzept wird anhand eines Prozessablaufdiagramms für das Tracking zusammengefasst und evaluiert. Abschließend werden entsprechende Optimierungsansätze für die Umsetzung formuliert.     

In dieser Bachelorarbeit wurden Möglichkeiten zur Implementierung und Anwendung von Building Information Modeling im Rohr- und Erdleitungsbau identifiziert. Dazu wurden konkrete Projekte eines Unternehmens analysiert und darauf aufbauend BIM-Ziele und Anwendungsfälle hergeleitet. Diese wurden mittels Experteninterviews validiert. Anhand dieser Ergebnisse wurden Mehrwerte für die Implementierung und Anwendung von BIM im Rohr- und Erdleitungsbau dargestellt.

Diese Bachelorthesis setzt sich mit den Möglichkeiten zur Visualisierung von Bauplanungen für private Bauherren auseinander. Dazu werden die „klassischen“ Architekturvisualisierungen und die Visualisierungsmöglichkeiten im Zuge einer digitalen, objektbasierten Bauplanung vergleichend dargestellt. Die Varianten werden anhand von Zeitaufwand, Ergebnisqualität und Mehrwert für den Bauherren bewertet. Abschließend erfolgt eine Handlungsempfehlung zur Visualisierung von Bauwerksplanungen.     

Die Digitalisierung von Bestandsbrücken bildet das Fundament effizienterer Instandhaltungsprozesse in der Betriebsphase. Ein geometrisch-abstrahiertes Modell hat sich in diesem Zusammenhang für viele Anwendungsfälle als zweckmäßige Wissensbasis erwiesen. Der durch diese Arbeit entwickelte Algorithmus generiert automatisiert BIM-Modelle anhand von bauwerksbezogenen Daten. Mit Hilfe dieses Ansatzes ist eine flächendeckende Bestandstransformation auf Basis unterschiedlicher Brückentypen möglich.

Neue Technologien in der 3D-Bestandsaufnahme bieten die Grundlage für den effizienten Einsatz von BIM-Bestandsmodellen im Hafenbau. In dieser Arbeit wurde in Kooperation mit der Firma WKC Hamburg GmbH ein Bestandsmodell einer historischen Kaimauer auf Basis von 3D-Punktwolken erstellt. Hierfür wurde eine Modellstruktur sowie ein LOD-Konzept entwickelt und durch die Modellierung sowie Experteninterviews validiert. Zudem wurde ein Prozessdiagramm des Workflows für zukünftige Projekte erstellt.     

Diese Arbeit gibt einen Überblick über die Beeinflussung und Veränderung von Projektsteuerungsleistungen unter Anwendung der Arbeitsmethode BIM. Dazu wurden die aktuellen Leistungsbilder des AHO-Heft Nr. 9 aufbereitet, mit Angaben aus der Literatur ergänzt und im Rahmen von Experteninterviews validiert. Aus den Resultaten konnten Handlungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet werden. Alle Ergebnisse wurden gesamthaft in einer Arbeitshilfe zur Nutzung in realen BIM-Projekten zusammengestellt.

Das Besprechungswesen wird durch den Einsatz digitaler Tools reformiert. Im Zentrum dieser Arbeit stand der Test eines Virtual Reality Besprechungstools, welches Funktionen eines Common Data Environments mit denen eines reinen VR-Begehungstools verbindet. In einem Virtual Reality Design Review wird anstelle von Plänen oder dem Modell am Bildschirm die Planung von den Beteiligten in der Virtual Reality besprochen, was das Verständnis für den Planungsgegenstand erleichtern kann.    

Die voranschreitende Digitalisierung in der Baubranche hat die vermehrte Verfügbarkeit entsprechender Bauwerksmodelle zur Folge. Mit Hilfe von Anwendungen aus dem Bereich der Virtual Reality können somit bestehende Bauablaufprozesse optimiert werden, die durch Experteninterviews erfasst wurden. Zentraler Bestandteil der VR-Integration war die Nutzung eines Head-Mounted-Displays unter der Beachtung eines hohen Mobilitätsaspektes sowie einer niederschwelligen Implementierung.    

Durch die kontinuierliche Anwendung der Methode BIM in einem Bauprojekt entstehen sogenannte As-Built-Modelle, welche den „Wie-gebaut“ Zustand des Bauwerks nahezu realitätsgetreu darstellen. Diese Modelle können auch in der Betriebs- und Nutzungsphase verwendet werden. Der Nutzen der digitalen Modelle im Betrieb wird in dieser Seminararbeit erläutert sowie ein erster prozessualer Ansatz von der Abnahme des Bauwerks bis hin zur Betriebsimplementierung einschließlich der Modellbereinigung gegeben.     

Ziel dieser Thesis war die Erstellung eines Konzepts des Level of Visualization (LoV), um einheitliche Anforderungskriterien für Visualisierungen in der Baubranche zu schaffen. Hierfür wurde ein Excel-Tool entwickelt, um die Anforderungen projektspezifisch anzupassen. Eine Validierung des Konzeptentwurfs wurde anhand eines zweistufigen Verfahrens durchgeführt. Mit Hilfe von Experteninterviews konnte das zukünftige Erfolgspotenzial des LoV ermittelt und somit Handlungsempfehlungen erstellt werden.

In dieser Bachelorarbeit wurden unterschiedliche Besprechungsarten und Besprechungsmethoden sowie der Status Quo von VDR und VCR analysiert. Auf Basis von Expertenbefragungen konnte ein Ablaufkonzept für VDR entwickelt und in einem Feldversuch erfolgreich validiert werden. Die Arbeit gibt zudem Empfehlungen zur Durchführung von VCR, zur Personenkonstellation und Aufgabenverteilung in modellbasierten Besprechungen, zur Nutzung digitaler Medien sowie zur Durchführung von Remote-Besprechungen.     

Um Beteiligten von Flughafenbauprojekten einen zukunftsweisenden Schritt näher zu bringen, differenziert diese Bachelorarbeit den Einsatz von BIM an Flughäfen. Nach Identifizierung des Status Quo wurden Referenzprojekte vorgestellt und Projektziele analysiert. Diese wurden in Experteninterviews validiert. Anhand dieser konnten Auftraggeber-Informationsbedüfnisse und BIM-Anwendungsfälle identifiziert werden. Zudem wird ein Ausblick auf nötige Maßnahmen zur Implementierung gegeben.    

Die Implementierung der Methode Building Information Modeling erfolgt in der deutschen Baubranche bislang nur sukzessiv. Um den Status Quo zum BIM-Anwendungsgrad in der Wirtschaftsregion Hannover zu ermitteln, wurde eine Online-Umfrage bei regionalen KMU durchgeführt. Anhand dessen wurden Chancen und Hemmnisse der aktuellen BIM-Einführung und -Nutzung analysiert, um so zukünftig Handlungsstrategien zur BIM-Implementierung entwickeln zu können.

Für ein intelligentes Instandhaltungsmanagement, von aktuell knapp 26.000 Eisenbahnbrücken in Deutschland, ist die Transformation der Bauwerke in zweckmäßige BIM-Modelle essenziell. Gegenstand der Machbarkeitsstudie ist die Konzeption einer skriptbasierten parametrisierten Brückenabstraktion bei Gewährleistung der alphanumerischen Informationsdichte. Das Konzept wurde anhand der Grubentalbrücke entwickelt sowie mithilfe eines Modellvergleichs geometrisch als auch semantisch validiert.

Die Ausarbeitung beschäftigt sich mit der Anwendung von Virtual Reality im technischen Planungsprozess von Hausbau-Projekten bei der Firma Heinz von Heiden Massivhäuser GmbH. Unter Berücksichtigung der prozesstechnischen und unternehmerischen Anforderungen wird ein Anwendungskonzept formuliert, welches im Rahmen von Feldversuchen evaluiert wird. Des Weiteren beinhaltet die Ausarbeitung einen Softwarevergleich für fünf VR-Softwareanwendungen.

Mithilfe von Methoden des maschinellen Sehens kann die Bewehrungsabnahme, die im Fertigteilwerk oft nur stichprobenartig stattfindet, teilautomatisiert ablaufen und die Qualitätssicherung erhöhen. Dabei werden Abweichungen zwischen 3D-Modell und Bewehrungskorb automatisch erkannt. Durch die Implementierung eines Auto-ID Verfahrens und die bauteilorientierte Dokumentation können qualitätsrelevante Informationen über den gesamten Lebenszyklus eines Bauteils transparent abgerufen werden.

Öffentliche Bauprojekte stehen in Deutschland vermehrt vor Akzeptanzproblemen und der Wunsch nach ausgereifteren Beteiligungsverfahren wird immer lauter. In dieser Projektarbeit wird die aktuelle Rechtsgrundlage der Bürgerbeteiligung dargestellt und Handlungsspielräume zur Optimierung aufgeführt. Building Information Modeling bietet bspw. die Möglichkeit, aktuelle Visualisierungen des Projekts zu nutzen, um der breiten Bevölkerung einen Zugang zu komplexen Fragestellungen zu ermöglichen.

Zur Visualisierung von digitalen Bauwerksmodellen wurde ein Marktscreening zu Head-Mounted-Display-Systemen durchgeführt. Nach einer Recherche zu wichtigen Grundlagen in der Virtual- und Augmented-Reality wurden Mindestanfoderungen zur Integration in den BIM-Prozess aufgezeigt sowie ein HMD-System, bestehend aus VR-Brille, Computer und Software, für das ICoM zusammengestellt. Zudem wurde auf Anwendungsfälle in der Baubranche und Sensorenerweiterungen eingegangen.

Ziel dieser Seminararbeit war es einen dreitägigen Workshop zu entwickeln, der ein Schulungsangebot für den Umgang mit BIM in KMUs abbildet.

Dazu wurde eine Analyse des Status Quo in KMUs durchgeführt und konkurrierende Anbieter von ähnlichen Schulungsangeboten identifiziert.
Der entwickelte smartBIM Workshop wurde sowohl aus den Ergebnissen einer Bedürfnisanalyse der Teilnehmer des Workshops als auch unter Einbezug von literarischen Methoden und dem Schulungsangebot der Konkurrenz entwickelt    

Im Gegensatz zu Bauteilbibliotheken bestimmen Bauteilkataloge den semantischen Informationsgehalt von Objekten. In Kooperation mit der Hamburg Port Authority wurde in dieser Masterarbeit ein solcher Katalog für Kaimauerobjekte im Hafen- und Wasserbau entwickelt. Hierfür wurde aufgrund fehlender Standards ein eigenes Klassifikationssystem mit passendem Detaillierungskonzept entwickelt. Gemäß dieser Grundlagen wurden die Objekte im Katalog abgebildet und an einem Standardmodell validiert.

Structural Health Monitoring Systeme kommen vermehrt zur dauerhaften, automatisierten Überwachung von Bauwerken in Echtzeit zum Einsatz. In dieser Projektarbeit erfolgt eine Analyse und Auswertung von Brückenbauwerken weltweit, an denen bereits SHM Systeme installiert sind, um einen Überblick über die Entwicklung und verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten zu geben. Abschließend wird eine Einordnung der shBIM-Konzeption vorgenommen.